本发明属于高分子精细化工技术领域，具体涉及一种含有POSS的建筑工程防水涂料及其制备方法。
背景技术：
大量采用钢筋混凝土结构的现代建筑，无论从建筑材料本身,还是建筑物的内外墙面，其防水、抗渗性能的应用研究日益受到科研及施工人员的关注。由于混凝土、陶瓷、砖石等材料中的Ca2+、Mg2+、Al3+等可溶性盐易发生水溶性迁移,从而造成建筑物表面风化，形成盐霜，影响了建筑物的视觉美观,同时会引起墙表裂隙，导致建筑物质地、耐久性受损。此外,由于夹带污物及灰尘等,会使建筑物受污。混凝土渗水的危害巨大，而解决混凝土渗水的最有效的方法之一是通过防水涂料。
含氟聚合物是一类性能优良的防水涂料。含氟聚合物具有极低的表面能，因而具有非常好的防水性能，此外，含氟聚合物耐候性好，耐污性能好，因此含氟聚合物是一种优良的防水材料。含氟聚合物的缺点在于它的附着力较差，由于含氟聚合物的表面能极低，因而，其与极性较大的混凝土表面的作用力弱，因而其比较容易脱落而导致防水效果丧失。解决含氟聚合物的附着力问题将大大利于含氟聚合物在建筑物防水材料上的应用。
技术实现要素：
本发明所要解决的问题是通过含有乙烯基的POSS的交联作用，提供一种含有POSS的建筑工程防水涂料及其制备方法，是具有高附着力、耐水性、耐候性好的复合防水涂料。含氟材料具有非常低的表面能，具有非常好的疏水性，含氟材料作为防水材料具有明显的优势，但含氟材料由于表面能低，且常用的含氟材料力学性能较低，在需要保护的材料表面附着力低、膜层强度不够成为限制其使用的障碍。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种含有POSS的建筑工程防水涂料，采用含有烯基的POSS与含氟（甲基）丙烯酸酯共聚，制备POSS-含氟（甲基）丙烯酸酯的共聚物，提高聚合物的力学性能，并且共聚物中的硅烷氧基可以和建筑材料的表面的硅羟基反应，生成Si—O—Si键，可以大幅度提高涂层在建筑物材料表面的附着力。此共聚物溶液粘度小并且可控，渗透性强，因而能够比较容易的渗入混凝土建筑的内部。在水蒸气的缓慢作用下，共聚物上的硅烷氧基发生水解并进一步交联，与混凝土的表面的羟基进行键合，从而以化学键的形式附着于混凝土的表面，大大提高了含氟（甲基）丙烯酸酯的附着力，因而，得到的涂料具有渗透性好而且可控、附着力强、防水性能好、耐候性好、使用寿命长等特点，可以广泛应用于混凝土建筑材料的防水工程。
一种含有POSS的建筑工程防水涂料的实施方法，是通过含有烯基的POSS与含氟（甲基）丙烯酸酯、烯基硅烷偶联剂、常规的丙烯酸酯等共聚得到防水涂料，其制备过程如下：将含有乙烯基的POSS加入到溶剂中，常温下搅拌均匀。将引发剂在超声下常温溶于含氟（甲基）丙烯酸酯中，加入到POSS的溶液中，80 ℃下回流搅拌3h即得到建筑工程防水涂料。各组分的质量百分数如下：
组分 质量百分数（%）
含有乙烯基的POSS 1-10
溶剂 65-80
含氟（甲基）丙烯酸酯 10-30
（甲基）丙烯酸酯 0-30
烯基硅烷偶联剂 1-10
引发剂 0.1-1
其中，含有乙烯基的POSS的为含有乙烯基的多面体聚倍半硅氧烷，其基本结构如下：
其中，R为乙烯基、烯丙基、甲基丙烯酰氧基丙基中的一种。
所选用的含有乙烯基的POSS为上述结构的一种或一种以上的混合物。含氟（甲基）丙烯酸酯为甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯中的一种或一种以上的混合物。溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或一种以上的混合物。引发剂选自过氧苯甲酰和偶氮二异丁腈中的一种。
与现有技术相比，本发明具有以下优越性：
一种含有POSS的建筑工程防水涂料，采用含有烯基的POSS与含氟（甲基）丙烯酸酯共聚，制备POSS-含氟（甲基）丙烯酸酯的共聚物，提高聚合物的力学性能，并且共聚物中的硅烷氧基可以和建筑材料的表面的硅羟基反应，生成Si—O—Si键，可以大幅度提高涂层在建筑物材料表面的附着力。此共聚物溶液粘度小并且可控，渗透性强，因而能够比较容易的渗入混凝土建筑的内部。在水蒸气的缓慢作用下，共聚物上的硅烷氧基发生水解并进一步交联，与混凝土的表面的羟基进行键合，从而以化学键的形式附着于混凝土的表面，大大提高了含氟（甲基）丙烯酸酯的附着力，因而，得到的涂料具有渗透性好而且可控、附着力强、防水性能好、耐候性好、使用寿命长等特点，可以广泛应用于混凝土建筑材料的防水工程。
本发明得到的建筑工程防水涂料具有渗透性好而且可控、附着力强、防水性能好、耐候性好、使用寿命长等特点，可以广泛应用于混凝土建筑材料的防水工程。
具体实施方式
本发明通过下列非限制的实施实例进一步加以说明，但需要了解所述实施例仅用以本发明，而非用以限制本发明的范围。
一种含有POSS的建筑工程防水涂料，采用含有烯基的POSS与含氟（甲基）丙烯酸酯共聚，制备POSS-含氟（甲基）丙烯酸酯的共聚物，提高聚合物的力学性能，并且共聚物中的硅烷氧基可以和建筑材料的表面的硅羟基反应，生成Si—O—Si键，可以大幅度提高涂层在建筑物材料表面的附着力。此共聚物溶液粘度小并且可控，渗透性强，因而能够比较容易的渗入混凝土建筑的内部。在水蒸气的缓慢作用下，共聚物上的硅烷氧基发生水解并进一步交联，与混凝土的表面的羟基进行键合，从而以化学键的形式附着于混凝土的表面，大大提高了含氟（甲基）丙烯酸酯的附着力，因而，得到的涂料具有渗透性好而且可控、附着力强、防水性能好、耐候性好、使用寿命长等特点，可以广泛应用于混凝土建筑材料的防水工程。
一种含有POSS的建筑工程防水涂料的实施方法，是通过含有烯基的POSS与含氟（甲基）丙烯酸酯、烯基硅烷偶联剂、常规的丙烯酸酯等共聚得到防水涂料，其制备过程如下：将含有乙烯基的POSS加入到溶剂中，常温下搅拌均匀。将引发剂在超声下常温溶于含氟（甲基）丙烯酸酯中，加入到POSS的溶液中，80 ℃下回流搅拌3h即得到建筑工程防水涂料。各组分的质量百分数如下：
组分 质量百分数（%）
含有乙烯基的POSS 1-10
溶剂 65-80
含氟（甲基）丙烯酸酯 10-30
（甲基）丙烯酸酯 0-30
烯基硅烷偶联剂 1-10
引发剂 0.1-1
其中，含有乙烯基的POSS的为含有乙烯基的多面体聚倍半硅氧烷，其基本结构如下：
其中，R为乙烯基、烯丙基、甲基丙烯酰氧基丙基中的一种。
所选用的含有乙烯基的POSS为上述结构的一种或一种以上的混合物。含氟（甲基）丙烯酸酯为甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯中的一种或一种以上的混合物。溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或一种以上的混合物。引发剂选自过氧苯甲酰和偶氮二异丁腈中的一种。
实施例1
将2 g乙烯基POSS溶于80g甲醇中，常温搅拌均匀。将0.1g过氧苯甲酰在常温下超声溶解于17.9g甲基丙烯酸六氟丁酯后加入上述溶液中，80 ℃下回流搅拌3h即得到建筑工程防水涂料。
实施例2
将10 g烯丙基POSS溶于65g甲醇中，常温搅拌均匀。将1g偶氮二异丁腈在常温下超声溶解于24g丙烯酸六氟丁酯后加入上述溶液中，80 ℃下回流搅拌3h即得到建筑工程防水涂料。
实施例3
将4 g甲基丙烯酰氧基丙基POSS溶于65g甲醇中，常温搅拌均匀。将1g偶氮二异丁腈在常温下超声溶解于30g丙烯酸十二氟庚酯后加入上述溶液中，80 ℃下回流搅拌3h即得到建筑工程防水涂料。
实施例4
将4 g甲基丙烯酰氧基丙基POSS，4g乙烯基POSS溶于65g甲醇中，常温搅拌均匀。将0.5g过氧苯甲酰在常温下超声溶解于15g丙烯酸十二氟庚酯,6g甲基丙烯酸十二氟庚酯后加入上述溶液中，80 ℃下回流搅拌3h即得到建筑工程防水涂料。